气象程序设计及绘图期末复习.ppt

期末复习,气象程序设计及绘图,学习目标,通过学习，了解FORTRAN语言的特点，基本成份及使用方法，具有阅读程序、编制程序、调试程序的基本能力。在此基础上，根据气象数据处理与分析的特点，切实地掌握用GrADS软件对数据进行图形化显示的基本方法，初步具备编程绘图的能力。,气象程序设计及绘图专业基础课,程序设计,FORTRAN语言,GrADS,绘图,气象数据资料,分析,基本程序结构programmainimplicitnoneintegerrealcharactercomplexlogical,FORTRAN程序设计,主程序开始,不采用I-N规则,变量（包括数组）申明及初始化,基本程序结构programmainimplicitnoneinteger:real:character:complex:logical:,FORTRAN程序设计,主程序开始,不采用I-N规则,变量（包括数组）申明及初始化,注意：character类型的使用方法,赋值语句data变量列表/初值列表/read*,open(文件号，file=路径及文件名)read(文件号，格式）。顺序结构选择结构循环结构,获取数据,程序算法,单分支IF(条件)THENIF块ENDIF,双分支IF（条件）THENIF块ELSEELSE块ENDIF,多分支IF（条件1）THEN块1ELSEIF（条件2）THEN块2ELSEIF（条件3）THEN块3.ELSEIF（条件n）THEN块nELSE块n+1ENDIF,逻辑if语句IF（条件）语句,SELECTCASE（选择表达式）CASE（控制表达式1）块1CASE（控制表达式2）块2.CASE（控制表达式n）块nCASEDEFAULT默认块ENDSELECT,可以相互嵌套,DO循环变量=E1，E2，E3循环体ENDDO,R=MAX(INT(E2-E1+E3)/E3)，0),DOWHILE(逻辑表达式)循环体ENDDO,可以相互嵌套,print*，输出列表write(*,*)输出列表open(文件号，file=路径及文件名)write(文件号，格式）。,输出数据,注意：带格式的输入输出方式,二进制数据：open(文件号，file=路径及文件名，form=binary)read（文件号，格式）。write(文件号，格式）。,Endprogrammain,主程序结束,程序入口,需要被调用,子程序包括：函数子程序(function)子例行程序(subroutine),子程序又分为：外部子程序和内部子程序,外部函数子程序,由一个实现某种特定功能的子程序组成，调用程序单元调用它得到一个函数值,定义形式：类型说明FUNCTION函数名(虚参1,虚参2,)说明语句执行语句。ENDFUNCTION函数名,表示函数子程序定义开始,表示函数子程序定义结束,外部子例行程序,子例行程序不仅可求一个值，还可求多个值或不求值而执行某种操作，因此具有更广泛的用途,定义形式：SUBROUTINE子例行程序名(虚参1,虚参2,)说明语句执行语句ENDSUBROUTINE子例行程序名,表示子例行程序定义开始,表示子例行程序定义结束,调试FORTRAN程序,语法错误（syntaxerror）。如拼写错或标点符号错，在编译时被编译器检测出来；运行错误（run-timeerror）。当程序执行时企图做非法运算操作，则发生运行错误（例如，除以0）。这些错误导致程序执行时异常中断。逻辑错误（logicalerror）。程序能够正常编译和运行，但结果是错误的。,例题：,利用1951-2010年1月蒙古高压强度指数（data/h-p.dat）(备注：需要标准化以后使用)和1951-2010年1月中国160站气温资料(data/t1601.dat)（备注：实际存放的资料是61年的，只读60即可，需要标准化以后使用），根据3.5节计算1月蒙古高压强度与中国160站气温的相关关系。要求以“*.dat”和“*.grd”两种格式保存1951-2010年1月蒙古高压强度与我国气温的同期相关数据。,integer,parameter:n=60,start=1951!character*10char1integeri!integer(4)station,nstationreala(n),b(n),c(160,n),coopen(1,file=d:aatest1h-p.dat,form=formatted)open(2,file=d:aatest1t1601.txt,form=formatted)open(3,file=d:aatest1mh-t-1.dat,form=formatted)open(4,file=d:aatest1mh-t-1.grd,form=binary)read(1,*)(a(i),i=1,n)close(1)read(2,*)(c(i,j),i=1,160),j=1,n)close(2)doi=1,160doj=1,60b(j)=c(i,j)enddocallCOR2(n,a,b,co)write(3,(f12.5)cowrite(4)co!,colev!returnsco=0.9548129;colev=0.1952enddoclose(3)close(4)end,主程序变量申明,获取数据,循环嵌套,调用子程序,输出数据,主程序结束,注释,!求相关系数rsubroutineCOR2(n,a,b,co)integernrealcoreala(n),b(n)!标准化a(i),b(i)suma=sum(a(1:n)/nsumb=sum(b(1:n)/nab=0a2=0b2=0doi=1,nab=ab+(a(i)-suma)*(b(i)-sumb)a2=a2+(a(i)-suma)*2b2=b2+(b(i)-sumb)*2enddoco=ab/sqrt(a2*b2)print*,coreturnend,子程序开始,子程序变量申明,子程序算法,子程序结束,准备数据文件(包括前期数据处理),编写及检查数据描述文件*.ctl,设定图样进行绘图(可编写脚本文件*.gs),保存结果,GrADS绘图流程,在“写字板”或者“记事本”中编写,现有ASCII码（十进制数据格式）数据资料文件u850.dat和v850.dat，其空间范围：60-150E，0-40N；层次：u、v为850Pa；时段：1982.1-1985.12；分辨率：2.5*2.5；数据排放顺序满足GrADS要求。要求编写出将这2个文件转换成1个二进制（binary）文件的Fortran程序。,例题6-6,GrADS要求数据如何排放？,v850.dat数据内容：,时间说明,PROGRAMPROCESSINGIMPLICITnoneinteger,parameter:m0=37,n0=17,tim=48realv(m0,n0,tim),u(m0,n0,tim)integeri,j,kopen(1,file=d:cvfv850.dat)open(2,file=d:cvfu850.dat)dok=1,timread(1,1000)read(1,2000)(v(i,j,k),i=1,m0),j=1,n0)read(2,1000)read(2,2000)(u(i,j,k),i=1,m0),j=1,n0)enddo1000format(2i7)2000format(37F6.2),读时间说明,准备数据文件：利用fortran将十进制文件转换为二进制文件,十进制数据,循环顺序：经度、纬度、层次、时间,write(*,2000)(v(i,j,1),i=1,m0),j=1,n0)open(3,file=d:cvfwind850.grd,form=binary)dok=1,timwrite(3)(v(i,j,k),i=1,m0),j=1,n0)write(3)(u(i,j,k),i=1,m0),j=1,n0)enddoend,二进制数据,针对wind850.grd二进制数据文件，如果给出如下数据说明文件，即可用GrADS绘图dsetd:cvfwind850.grdundef-9.99E+33titleNCEP/NCARREANALYSISPROJECTxdef37linear60.0002.500ydef17linear0.0002.500zdef1levels850tdef48linearJAN19821movars2v199vwind(m/s)u199uwind(m/s)endvars,CTL文件,编写ctl文件,编写gs文件,reinitopend:/cvf/wind850.ctlenableprintd:/cvf/wind850-1.gmfsetgradsoffsetgridoffsett13setparea1101.57.5setxlopts140.16setylopts140.16setxlint10setylint10defineuave1=ave(u,t=1,t=48,12)definevave1=ave(v,t=1,t=48,12)setgxoutvectorsetarrscl0.510.0duave1;vave1printdisableprint；,编写gs文件,reinitopend:/cvf/wind850.ctl打开二进制数据文件的文件enableprintd:/cvf/wind850-1.gmf打开存图文件setgradsoff去掉画图角标setgridoff去掉网格线sett13设置固定于某个时次，以便绘制二维图形setparea1101.57.5设置绘图区域setxlopts140.16设置x轴标记setylopts140.16设置y轴标记setxlint10设置x轴标记间隔单位setylint10设置x轴标记间隔